Economic Optimization of Cross-flow Staggered Plain Tube Bank Heat Exchangers

Öz

Cross-flow staggered tube bank heat exchangers are among the most commonly used heat exchangers in heat recovery systems and closed type cooling towers due to resistance to fouling and high rate of volumetric heat transfer.

In this study, initial investment cost, operating cost and total cost for economic optimization of heat exchanger is investigated in a city of 2. climatic zone of Turkey. For initial investment cost, pump, ventilator and heat exchanger prices, and for operating cost electricity consumption of pump and ventilator are taken into consideration. But present values are used for operating costs. Results to be obtained are shown graphically for different parameters..

Anahtar Kelimeler

• Cross-flow,Staggered tube banks,Economic optimization

Çapraz Akışlı Saptırılmış Boru Demeti Isı Değiştiricilerinin Ekonomik Optimizasyonu

Öz

Çapraz akışlı saptırılmış boru demeti ısı değiştiricileri kolay temizlenebilir olmaları, hacimsel ısı transferinin büyük olması dolayısıyla ısı geri kazanımında ve kuru tip soğutma kulelerinde en çok tercih edilen ısı değiştiricilerinden biridir.

Bu çalışmada, mahal olarak Türkiye’nin 2. bölgesinden bir şehir seçilerek, ısı değiştiricisi için ilk yatırım, işletme ve toplam giderler araştırılarak ekonomik optimizasyon yapılmıştır. İlk yatırım giderlerinde pompa, vantilatör ve ısı değiştiricisi fiyatları, işletme giderlerinde pompa ve vantilatörün harcadığı elektrik enerjisi dikkate alınmıştır. Ancak işletme giderleri bugünkü değere göre belirlenmiştir. Çeşitli parametrelere göre elde edilen sonuçlar grafikler şeklinde gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Çapraz akış,Saptırılmış boru demeti,Ekonomik optimizasyon

Kaynakça

1. 1. Gnielinski, V., 2010. Heat Transfer in Cross Flow Around Single Rows of Tubes and Through Tube Bundles, in VDI Heat Atlas, ed. VDI, Springer Verlag, Berlin, Germany, pp. 725–729.
2. 2. Gaddis, E.S., 2010. Pressure Drop of Tube Bundles in Cross Flow, in VDI Heat Atlas, ed. VDI, Springer Verlag, Berlin, Germany, pp. 1076–1091.
3. 3. Yılmaz, A., Erdinç, M. T., 2016. A New Model for the Calculation of Closed Wet Cooling Towers, International Conference on Natural Science and Engineering (ICNASE’1 ), March 19-20,p. 2454-2471, Kilis.
4. 4. Zalewski, W., Niezgoda-Zelasko, B., Litwin, M., 2000. Optimization of Evaporative Fluid Coolers, International Journal of Refrigeration, 23, 553-565.
5. 5. Gan, G., Riffat, S.B., 1999. Numerical Simulation of Closed Wet Cooling Towers for Chilled Ceiling Systems, Applied Thermal Engineering, 19, 1279-1296.
6. 6. Hasan A., Siren K., 2001. Theoretical and Computational Analysis of Closed Wet Cooling Towers and its Applications in Cooling of Buildings, Energy and Building, 34,477-486.
7. 7. Caputo A. C., Pelagage P. M., Salin, P., 2008. Heat Exchanger Design Based on Economic Optimization, Applied Thermal Engineering, 28, 1151-1159.
8. 8. Nabassaldi J.I., Nicolas J.S., Mussati S.F., 2014. Optimization Mathematical Model for the Detailed Design of Air Cooled Heat Exchangers, Energy, 64, 734-746.

9. 9. Taal, M., Bulatov I., Klemes J., Stehlik P., 2003. Cost Estimation and Energy Price Forecasts for Economic Evaluation of Retrofit Projects, Applied Thermal Engineering, 23, 1819-1835.
10. 10. ASHRAE Handbook Fundamentals, 2009. Chapter 1: Psychometrics, Atlanta, Ga.: American Society of Heating Refrigerating and Air-Conditioning Engineers.
11. 11. Yılmaz, T., 1999. Teorik ve ygulamalı Isı Transferi, apatya Yayıncılık.
12. 12. Mishra, S.. 2010. Engineering Economics and Costing, PHI Learning Private Limited.
13. 13. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, 2016. Birim Fiyat Listesi, Poz No: 253.101-253.107-253.201-253.209.
14. 14. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, 2016. Birim Fiyat Listesi, Poz No:217.122-217.160.